Hakkımızda1

Bilgisayar Bilimi ve Tarihsel Gelişimi

Değerli Gelişen Kariyerim okuyucuları, bugün sizlerle birlikte herkes tarafından son 50 yıl içinde çıktığı düşünülen bilgisayar biliminin aslında ne kadar derin ve kapsamlı bir tarihe sahip olduğunu açıklamaya çalışacağım. Hayatımızı kolaylaştıran, bilim dünyasının daha da hızlı gelişmesini sağlayan, bilgiye her yerden ulaşabilmemizi sağlayan ve yapay zekâ ile sonumuzu getirebilme potansiyeline sahip bilgisayarı oluşturan bilgisayar bilimi tarihine gelin daha detaylı bir şekilde inceleyeceğiz. Fakat bilgisayar bilimi ve tarihine giriş yapmadan önce ” Bilgisayar bilimi nedir ?” sorusuna cevap arayalım.

Bilgisayar Bilimi Nedir?

Bilgisayarların bugünkü tasarımının ve temel aldığı algoritma mantığının ortaya çıkmasını sağlayan, mühendislik çalışmasıdır. Bilgisayar bilimi temel olarak 4 alana ayrılır:

  • Hesaplama Teorisi
  • Algoritmalar
  • Programlama Mantığı
  • Bilgisayar Mimarisi

Bilgisayarın yapılış mantığıysa hesap makinesine dayanır. Temel amacı matematiksel işlemlerin daha hızlı yapılması ve yapılışının kolaylaştırılmasıdır. Günümüzde ise teknolojik gelişmeler sonucunda sadece matematiksel işlemler yapmakla sınırlı kalmamış, biyolojiden fiziğe kadar birden çok bilim dalına yardımcı olan bir cihaza dönüşmüştür.

Bu kısa bilgiden sonra artık bilgisayar bilimi ve tarihsel gelişimini detaylı bir şekilde inceleyelim.

Bilgisayarın Temeli: Abaküs

İnsanlar ilk çağlarda bazı temel matematiksel işlemleri yapabilmek için değişik ilkel aletler kullanmışlardır. Bunlardan biri de abaküstür. Herkes tarafından bilinen ilkokulda matematiksel zekânın gelişmesi için kullanılan en temel alet olan abaküs, ilk çağlarda da aynı işlevi görmüştür. M.Ö 3000 yıllarından Babilliler tarafından yapılmıştır ve bilinen ilk hesap makinesidir. Yüzyıllar boyunca ticarette kullanmışlardır.  Sayı boncuğu ve çörkü olarak da anılır. Ayrıca, Yunanlılar tarafından M.Ö 100 yıllarında kullanılmış Antikythera Mekanizması’ndan bahsetmeden olmaz.

Antikythera Mekanizması Nedir?

Astronomik hareketlerin tespit edebilmesi amacıyla icat edilmiş olduğu düşünülmektedir. Gökyüzündeki cisimlerin konumlarını ve hareketlerini belirleyebilmek için kullanılan bir analog bilgisayar olarak bilinmektedir. Fakat günümüzde hâlâ bu aletin tam olarak ne işe yaradığı keşfedilememiştir.

  • Daha sonralarda Brahmagupta tarafından 0 rakamının matematiğe dahil edilmesi ve El-Harezmi ‘nin yazdığı Hint Sayı Sisteminde Hesaplamalar Üzerine adlı kitapla birlikte cebir ve algoritmanın temellerinin atılması, bilgisayarın kaçınılmaz bir icat olduğunun bir göstergesiydi. 
  • Daha sonralarda yaklaşık olarak M.S 800 yıllarında Arap matematikçi Kindi kriptografinin temellerini atmıştır.
  • Biruni astronomi alanında yaptığı çalışmalarında kullanmak için Planisphere adlı aleti icat etmiştir, bu aletin de analog bilgisayarların ilk örneklerinden olduğu bilinir.

Bu gelişmelere baktığımızda, belki de teknoloji o zamanlar günümüzdeki kadar gelişmiş olsaydı, şu anda başka şeyleri konuşuyor olabilirdik.

Bilgisayar Biliminde Dönüm Noktası: Hesap Makinesi

  • 15. yüzyılda büyük mucit Leonardo da Vinci mekanik hesap makinesinin çizimlerini yapmıştır. Ayrıca Leonardo da Vinci’nin mekanik bir insan, yani ilk robot, yapımı hakkında çeşitli çizimleri ve notları olduğu bilinmektedir.
  • 17. yüzyılda ise Fransız matematikçi Blaise Pascal Leonardo da Vinci’nin çizimlerinin yapmış olduğu ilk mekanik hesap makinesinin Pascaline’i geliştirdi. Pascaline sadece toplama ve çıkarma yapabiliyordu.
  • 18. yüzyıla gelindiğinde ise döneminin ünlü bilim insanlarından biri olan Alman Gottfried Wilhelm von Leibniz matematiksel anlamda bir mantık sistemi geliştirdi, bu sistemde birler doğruyu, sıfırlar ise yanlışı temsil etmekteydi. Ayrıca düşünmüş olduğu mantık sistemine dayanarak Pascal’ın icat ettiği hesap makinesini geliştirerek bu alete çarpma ve bölme işlemleri yapabilme yeteneği kazandırmıştır. Bu aletin ismi Stepped Reckoner’dir.
  • 1919 yılında Fransız Korgeneral Eugene Olivier Carissan, sayıların asal olup olmadıklarını kontrol eden bir hesap makinesi geliştirmiştir.

Bilgisayar

  • Leibniz’den yaklaşık 50 yıl sonra, bilgisayar biliminin temelini oluşturan Boolean Cebir, George Boole tarafından bulunmuştur. Aynı dönemde ise Charles Babbage, Pascal ve Leibniz’in yapmış olduğu makineleri geliştirerek ilk mekanik bilgisayar olarak bilinen Fark makinelerinin tasarlamıştır.  Fark makinesinin amacı, belli bir değerler serisini otomatik olarak hesaplayabilen ve çarpma bölme işlemlerinin aksine sonlu farklar yönteminden yararlanan bir makineydi. Fakat bu proje tam olarak hayata geçirilemedi.
  • Charles Babbage’nin başka bir projesi daha vardı. Bu proje, analitik motordur, yani karmaşık denklemlerin çözümlenmesine yardımcı olacak bir makinedir. Ada Lovelace da bu makinenin çalışma biçimiyle alakalı notlar tutmuştur. Bu notlar, bir algoritma tasarımı içeriyordu ve notların içerisinde Bernoulli sayılarının Babbage’ın makinasıyla nasıl hesaplanabileceği yazıyordu. Bu notlar sayesinde Ada Lovelace dünyanın ilk bilgisayar programcısı olarak anılır.
  • Fransız mucit Joseph Marie Jacquard tarafından 1801 yılında delikli kartlar sayesinde kontrol edilen otomatik dokuma makinası icat edilmiştir.
  • Kurt Gödel matematiksel temelli dil kuramıyla alakalı bir makale yayımladı. Bu kuram sayesinde programlama dillerini derlemek ve yorumlamak için kullanılan yazılımların ortaya çıkması kolaylaştı.
  • 1936 yılına büyük bilgisayar bilimcisi Alan Turing, Gödel’in bulduğu sonuçları temel alarak hesaplanabilir sayılarla alakalı yeni bir rapor hazırladı. 1950 yılında ise Alan Turing tarafından öne sürülen ve yapay zekanın temelini oluşturan Turing Testi, o dönemin popüler dergisi olan Mind’da yayımlandı. Bu test yapay zekâ alanında yapılan ilk çalışma olarak tanınır.

Donanım Harikası Bilgisayarların Ortaya Çıkması

Şimdiye kadar bilgisayarın temellerini oluşturan matematiksel tasarılar, düşünceler, temel hesap makinelerinden ve bilgisayar biliminin gelişmesine yardımcı olan bilim insanlarından bahsettik. Sıra ise tonlarca ağırlığa sahip bilgisayarlardan günümüzdeki laptop gibi küçük ve çok güçlü bilgisayarlara geldi. Hadi başlayalım.

20. Yüzyıl ortalarına doğru, bilgisayarların gelişimi çağ atlamaya başladı. İlk dijital bilgisayarın çıkışı bu döneme denk gelir. İlk dijital bilgisayarın adı Z3’tür ve Alman mühendis Konrad Zuse tarafından Naziler için geliştirilmiştir. Daha sonralarda ise John Vincent Atanasoff ve Clifford Berry sayesinde ilk elektronik yapıya sahip dijital bilgisayar, Atasanoff-Berry Computer (ABC) geliştirildi. Amerikalı bilim insanları tarafından 1945 yılında, Amerikan ordusu için ilk genel amaçlı kullanılacak elektronik bilgisayarı, ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer)’ı icat etmişlerdir. John von Neumann’ın oluşturduğu bilgisayar mimarisi de ENIAC’ın sahip olduğu bazı problemlere çözüm olsun diye tasarlanmıştır.

1951 yılında, ilk bilgisayar derleyicisi olan A-0, Grace Hopper tarafından geliştirilmiştir. 1965 yılında, CDC-6600, yani tarihin ilk süper bilgisayarı geliştirilmiştir. IBM mühendislerinin çalışmaları sonucunda ilk disket 1967 yılında geliştirilmiştir. Amerikan Savunma Bakanlığı’na bağlı bir araştırma dairesi tarafından ARPANET geliştirilmiş, bu da günümüz internet teknolojisinin temelini oluşturmuştur. FORTRAN, COBOL ve LISP gibi popüler programlama dilleri 1950’li yıllarda geliştirilmiştir. Intel’in ilk dinamik Ram çipi 1970’li yıllarda çıkmıştır. 1971 yılında Ray Tomlinson iki bilgisayar arasında e-posta atılmasına sağlayan bir program geliştirmiştir. Temel internet protokolleri olan TCP/IP ve Ethernet 1973’te ortaya çıkmıştır. 1979 yılında ilk kompakt disk (CD) çıkmıştır.

1980’ler Sonrası Bilgisayar Teknolojisi Nasıl Gelişti?

1980’li yıllarda, mikroişlemciler sayesinde bilgisayarlar gittikçe küçülmüş ve güçlenmişlerdir. Bu gelişmeler sayesinde bilgisayar tasarımı ve kapasitesinde yeni bir çağ başlamıştır. Tonlarca ağırlıklar yerine artık evimize rahatça sığabilecek bilgisayarlar üretilmiştir. İlk kişisel bilgisayarların en ünlülerinden olan Commodore 64, 1982 yılında piyasaya sürülmüştür.

1982 yılında Nobel ödüllü Amerikan fizikçi Richard Feynman kuantum bilgisayarlarının üretilmesini önermiştir. Daha sonralarda üretilecek kuantum bilgisayarları, normal bilgisayarlarının bitlik hafızası yerine kubitlerden oluşmuşlardır. Temel farklılıklarından biri çok güçlü olmalarıdır. Kuantum bilgisayarları özel kuantum kapılarıyla tasarlanabilirler. 1983 yılında, Alan Adı Sistemi (Domain Name System) internet için kullanılmaya başlanmıştır. Tabiri caizse internet uzayını bölümlere ayırabilmeye, bu bölümleri kolayca adlandırabilmeyi ve bu bölümlerinin iletişimi ile organize etmeyi sağlayabilen hiyerarşik dağıtılmış bir adlandırma sistemidir. Avrupa Nükleer Araştırma Merkezi (CERN) laboratuvarlarında Tim-berners Lee, World Wide Web’i (www) geliştirmiştir.

Günümüzde Bilgisayar Teknolojisi Nasıl Bu Kadar Gelişti?

İnsan Genomu Projesi gelişen bilgisayar bilimi sayesinde 2000 yılında bitirilmiştir. 2010 yılında, yani günümüzde artık kuantum hesaplama yapabilen enformasyon birimleri olan kübitler araştırmacılar tarafından manipüle edilebiliyor. Kubitler de bitlerden değer açısından farklıdır. Tek bir kubit 1-0 değerlerine ilaveten kuantum çakışması bir değer de alabilir. 2012 yılında mikroçip üzerinde beyin hücresi yetiştirilerek, nöroçip teknolojisinin ilerlemesi sağlandı. Bu gibi biyoloji-bilgisayar bilimi alanında yapılacak olan yenilikler sayesinde gelecekte belki de robotlar tıpkı bir insan gibi davranabilecek, hatta yerimizi bile alabilirler.

Bunun gibi daha nice gelişmelerle gelecekteki yaşamımızın temellerini sıkı sıkı atmakta ve bunun için hâlâ uğraşmaktayız. İlk zamanlarda matematikle desteklenen bilgisayar bilimi, yeni ortaya çıkan Elon Musk’ın nörolink projesi gibi değişik projeler sayesinde bu bilimin başka bilim dallarıyla da birleşerek ne kadar ileri gidebileceğini artık rahat bir şekilde görebiliyoruz. Hayal gücümüzü bile aşan yeniliklerle gelişmeye devam eden bilgisayar bilimi, hayatımızı kökten değiştirecek. Buna hazırlıklı olmalıyız.

İnsan, hâlâ dünyadaki en sıra dışı bilgisayardır.

John Kennedy

Bugün sizlerle bilgisayar bilimi alanında gerçekleşen yenilikleri ve bilgisayar bilimine katkıda bulunan bilim insanlarını inceledik. Umarım yararlı olmuştur. İyi okumalar.

Referanslar: Wikipedi, Bilgisayar Tarihi, Matematik ile Bilgisayar, Bilgisayarın Tarihsel Gelişimi

İlgili Makaleler

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.

Başa dön tuşu